地鐵深基坑施工動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)施工方案
時(shí)間:2022-04-25 15:16:29
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隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,城市的發(fā)展得到了帶動(dòng),基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善,作為城市重要交通設(shè)施的地鐵飛速崛起。根據(jù)當(dāng)前情況來看,大多數(shù)的城市都有正在建設(shè)的地鐵軌道工程,特別是在發(fā)達(dá)城市和新興城市,地鐵建設(shè)形成了新的高峰期。然而城市的建筑環(huán)境變得日益復(fù)雜,給地鐵的建設(shè)帶來了許多困難和挑戰(zhàn)。深基坑工程作為地鐵建設(shè)的核心工程,對(duì)地鐵的設(shè)計(jì)、技術(shù)運(yùn)用、建設(shè)周期和施工都有著重要的影響。因此,必須加強(qiáng)地鐵深基坑施工動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)及應(yīng)用,為地鐵的順利建成提供保障,同時(shí)助力城市未來發(fā)展。在建筑工程發(fā)展突飛猛進(jìn)的背景之下,地鐵建設(shè)的技術(shù)也登上新的階梯。然而城市的施工環(huán)境大多錯(cuò)綜復(fù)雜,在地鐵項(xiàng)目進(jìn)行過程中,很容易影響周圍的巖土體,稍有不慎甚至?xí)鸪鞘薪ㄖ锏牡顾凸芫€的破壞,造成城市的重大損失。據(jù)此地鐵項(xiàng)目的建設(shè)必須采取信息化施工的方式,首要任務(wù)是要做好并運(yùn)用深基施工動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),為地鐵工程實(shí)施提供技術(shù)和信息支持。接下來,本文將就復(fù)雜環(huán)境下地鐵深基坑施工動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)及應(yīng)用進(jìn)行介紹,希望為當(dāng)今城市地鐵深基坑工程的實(shí)施提供一些意見,做出一些貢獻(xiàn)。
一、復(fù)雜環(huán)境下地鐵深基坑施工動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)及應(yīng)用的性質(zhì)及概述
面對(duì)城市復(fù)雜的地下環(huán)境,必須采用信息化技術(shù)為地鐵項(xiàng)目工程的實(shí)施做支撐,而運(yùn)用信息化技術(shù)的重要步驟,就是深基坑施工的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和應(yīng)用。根據(jù)一般定義來說,深基坑工程是深基坑底部的面積在27m2以內(nèi),底部的長(zhǎng)邊小于3倍的短邊,開挖的深度超過5m(含5m)或者地下室三層以上(含三層),或者雖然開挖的深度沒有超過五米,但是地質(zhì)環(huán)境特別復(fù)雜的工程。同時(shí),深基坑工程是地鐵建設(shè)的核心工程,深基坑的建設(shè)質(zhì)量影響著地鐵工程的進(jìn)行。在深基坑工程開挖之前,先要根據(jù)設(shè)計(jì)文件及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況確定好監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置,這些監(jiān)測(cè)點(diǎn)包括地上的建筑物、地下的管道和線路、地表沉降、支護(hù)結(jié)構(gòu)水平及豎向位移、支撐應(yīng)力等。地鐵深基坑的挖掘過程中,必須做好對(duì)深基坑周圍環(huán)境的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),并同步施工支護(hù)結(jié)構(gòu)。除此之外,進(jìn)行檢測(cè)工作的相關(guān)部門要及時(shí)上報(bào)相關(guān)的檢測(cè)數(shù)據(jù),并根據(jù)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)相關(guān)方案,之后的深基坑施工過程都應(yīng)該嚴(yán)格按照方案實(shí)行。隨時(shí)對(duì)施工過程中的情況進(jìn)行全方位的監(jiān)測(cè),為地鐵施工項(xiàng)目提供相關(guān)的數(shù)據(jù),使工程能夠根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反饋實(shí)時(shí)調(diào)整施工方案和施工工藝,加強(qiáng)深基坑相關(guān)防護(hù),盡可能避免重大事故的發(fā)生,減少地鐵建設(shè)和城市發(fā)展的損失,從而保證地鐵深基坑工程的順利進(jìn)行。
二、復(fù)雜環(huán)境下地鐵深基坑工程常見的破壞形式
1.深基坑周圍的環(huán)境遭到了破壞城市的地下環(huán)境非常復(fù)雜,地鐵的深基坑工程量大,在施工過程中會(huì)對(duì)周圍的土體造成一定程度的擾動(dòng),其中一個(gè)表現(xiàn)就是引起周圍的地表的下沉,影響周圍建筑物和構(gòu)筑物的穩(wěn)定,以及地下管道和線路的正常運(yùn)行,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)l(fā)生重大的工程事故,造成人員的傷亡、地鐵施工受阻以及城市損失。深基坑實(shí)施后引起周圍地表下沉的因素有很多,其中包括:深基坑的墻體錯(cuò)位變位;地質(zhì)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致深基坑的變形;井點(diǎn)積水造成地層凝固;大量抽水引起水土流失等。因此,如何預(yù)測(cè)和控制地鐵深基坑工程引起的地面沉降成為了急需解決的難題。2.深基坑的支護(hù)體系被破壞有些地鐵的深基坑工程為了追趕進(jìn)度,施工過程過快過急,而忽視了深基坑內(nèi)部的質(zhì)量,大量的挖掘地下土,但是深基坑的支架體系卻沒有得到完善,深基坑內(nèi)部一直處于不穩(wěn)定的狀態(tài)?;蛘咭恍┦┕F(tuán)隊(duì)存在僥幸心理,為了節(jié)省開支而減少了支撐。這些行為最終都有可能導(dǎo)致深基坑的圍護(hù)體系因受力過大而折斷,最終導(dǎo)致塌陷事故發(fā)生。因?yàn)槌鞘械牡厣檄h(huán)境較為復(fù)雜,在火車站或者地鐵站等張條形的深基坑內(nèi)挖掘時(shí),由于雨水的沖刷、坡度過陡等因素,有可能引起滑坡的發(fā)生,墜落的土層砂礫沖刷摧毀了之前建造的支護(hù)體系,最終導(dǎo)致地深基坑工程被破壞。3.深基坑工程的施工方法錯(cuò)誤一些施工團(tuán)隊(duì)內(nèi)部體系不夠完善,對(duì)施工的過程和質(zhì)量要求過低,從而產(chǎn)生了以下問題:過度的挖掘地下土、開挖的順序發(fā)生錯(cuò)誤、建設(shè)和拆除支護(hù)體系的方法不正確或者地下的排水設(shè)施不夠完善及時(shí)等。施工團(tuán)隊(duì)必須制定深基坑工程防護(hù)的相關(guān)規(guī)定,加大對(duì)班組人員的監(jiān)督力度,并且制定一套完善的施工方案和事故發(fā)生后的應(yīng)對(duì)措施。深基坑的施工過程必須嚴(yán)格按照施工方案來實(shí)行,如果事故發(fā)生后能夠及時(shí)做出防護(hù)的措施。
三、復(fù)雜環(huán)境下地鐵深基坑工程的相關(guān)施工方案
在地鐵的深基坑工程開挖之前,必須要對(duì)周圍復(fù)雜的環(huán)境、土質(zhì)結(jié)構(gòu)以及深基坑的內(nèi)部情況進(jìn)行監(jiān)測(cè),之后根據(jù)監(jiān)測(cè)的結(jié)果來設(shè)計(jì)方案,方案的主要內(nèi)容包括:坑壁支護(hù)、坑邊負(fù)荷、排水措施、上下通道、土方挖掘、作業(yè)環(huán)境等。在坑壁支護(hù)方面,基坑深度和周圍施工的環(huán)境不同,采取的支護(hù)體系方案也就會(huì)不同,根據(jù)基坑的深度來進(jìn)行原狀土放坡,當(dāng)深基坑的深度小于3m時(shí),可以采取一次性放坡的方式。當(dāng)深基坑的深度在4m到5m之間時(shí),可以采用分級(jí)放坡的方式。為了保證邊坡的穩(wěn)定,必須明挖放坡,根據(jù)地質(zhì)情況也可以使用支護(hù)樁、土釘墻或者在地下連續(xù)墻的方式為邊坡的穩(wěn)定作保障。在坑邊負(fù)荷方面,在坑邊堆放土方材料和施工設(shè)施時(shí),必須嚴(yán)格按照監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行擺放,避免造成坍塌或者高空墜物而發(fā)生危險(xiǎn),超過坑邊負(fù)載而引起的后果將難以設(shè)想。通常情況下,堆置的土方材料和施工設(shè)施距離坑槽的上部邊緣不得低于1.2m,高度不得高于1.5m。在排水措施方面,由于降雨或者在發(fā)掘過程中挖出地下水,深基坑常常發(fā)生積水的情況。深基坑積水不僅會(huì)影響作業(yè),嚴(yán)重情況下甚至?xí)?dǎo)致坍塌和地面沉降,因此,做好深基坑的排水措施至關(guān)重要。對(duì)深基坑積水的控制方式通常有排水和降水。通過建造集水井,將水匯集于集水井中,之后采用水泵將水抽走,最終達(dá)到排水和降水的目的。在上下通道方面,必須根據(jù)地下的情況,建造班組人員專用通道。在地鐵項(xiàng)目施工過程中,禁止班組人員隨意攀爬手架,按照要求從專用通道通過。專用通道的攀登設(shè)施可以搭建專門的梯子來保證可視條件,并且應(yīng)當(dāng)符合高處作業(yè)規(guī)范中關(guān)于攀登方面的要求,最大程度的保障班組人員的安全。在土方挖掘方面,所有施工機(jī)械必須按照相關(guān)要求按順序進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng),并且經(jīng)過有關(guān)部門的檢查確保機(jī)械合格。當(dāng)機(jī)械和人工配合施工挖掘時(shí),禁止作業(yè)人員進(jìn)入機(jī)械施工的半徑范圍以內(nèi);等到機(jī)械停止作業(yè)以后,班組人員才可以進(jìn)入坑內(nèi)進(jìn)行作業(yè)。在作業(yè)環(huán)境方面,必須為班組人員設(shè)置安全立足點(diǎn),按照相關(guān)的要求來搭設(shè)腳手架和構(gòu)建基坑邊緣的防護(hù)。進(jìn)行交叉作業(yè)時(shí),上下要建設(shè)一定的隔離層。同時(shí)相關(guān)部門要做好電氣設(shè)施的檢查,防止電氣泄露發(fā)生危險(xiǎn)。
四、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)可能產(chǎn)生的結(jié)果以及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)如何應(yīng)用
在對(duì)復(fù)雜環(huán)境下地鐵深基坑工程進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)時(shí),必須按照監(jiān)測(cè)方案中的監(jiān)測(cè)頻率對(duì)工程自身及周邊環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè),及時(shí)向相關(guān)部門上報(bào)超出監(jiān)測(cè)預(yù)警值的情況,并發(fā)布預(yù)警警報(bào)。各部門對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行調(diào)查和分析,提前做好防護(hù)措施,從而通過運(yùn)用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)來減少基坑危險(xiǎn)的發(fā)生,保證班組人員的安全,維護(hù)地鐵施工項(xiàng)目的正常進(jìn)行。動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)可能會(huì)產(chǎn)生多種多樣的結(jié)果。對(duì)周圍建筑物的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)來說,通常情況下建筑物會(huì)隨著深基坑的施工發(fā)生不同程度的沉降,因此,需要加大對(duì)沉降程度的關(guān)注。相關(guān)的勘察人員要時(shí)刻關(guān)注地表的變化,一旦出現(xiàn)地表裂縫等情況時(shí),必須加固地下的防護(hù)。對(duì)土質(zhì)結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)來說,要對(duì)土質(zhì)的疏松程度、土質(zhì)中的水分含量以及土體變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)。也可以根據(jù)土體的變形方向繪制曲線圖,更加宏觀地反應(yīng)土質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化,為深基坑工程提供客觀的數(shù)據(jù)。關(guān)于水位的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方面,應(yīng)當(dāng)在深基坑外設(shè)置一定的水位監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),實(shí)時(shí)反映地下水位深度變化,據(jù)此來進(jìn)行之后工程的實(shí)施方向。關(guān)于深基坑的支護(hù)體系的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方面,因?yàn)榛鶎涌油诰蜻^程必然伴隨著樁體的移動(dòng),所以必須隨時(shí)對(duì)支護(hù)體系進(jìn)行監(jiān)測(cè),從而保障支護(hù)體系的穩(wěn)定性。除此之外,還有多種方面都在動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的考量范圍之內(nèi),必須盡可能地做好全面對(duì)地鐵深基坑過程周圍環(huán)境的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),避免疏忽和遺落。全面的運(yùn)用監(jiān)測(cè)結(jié)果和數(shù)據(jù),對(duì)各項(xiàng)的監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較和分析,對(duì)可能發(fā)生的事故做好對(duì)應(yīng)的解決措施,在科學(xué)的控制之下保證地鐵深基坑工程的實(shí)施。
五、結(jié)語
地鐵工程是建筑工程中施工占地面積廣、施工技術(shù)復(fù)雜、深基坑挖掘難度大的一項(xiàng)項(xiàng)目。并且伴隨著城市的快速發(fā)展,城市地鐵工程所處的環(huán)境日益復(fù)雜,所以作為其重點(diǎn)的深基坑工程成為地鐵工程項(xiàng)目是否能夠順利實(shí)施的關(guān)鍵。因此,在工程進(jìn)行的過程中,必須正確運(yùn)用深基坑的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù),為地鐵施工項(xiàng)目進(jìn)行提供保障。施工團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)當(dāng)加大對(duì)深基坑的科研投入,提高深基坑的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù),從而提高監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。同時(shí)進(jìn)行深基坑的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)時(shí),要選擇恰當(dāng)?shù)谋O(jiān)測(cè)點(diǎn),全方位的監(jiān)測(cè)各個(gè)周圍環(huán)境,促進(jìn)未來地鐵工程的可持續(xù)發(fā)展。
作者:尚世強(qiáng) 單位:廊坊市中鐵物探勘察有限公司
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